Energi och effekt-optimering med solel, energilager och ett smart likströmsnät. DC grid enabling technology

Transkript

1 Energi och effekt-optimering med solel, energilager och ett smart likströmsnät grid enabling technology

2 Ett elsystem i förändring Large scale energy Add-on energy Integrated energy

3 Effekt och Energi Varför bryr vi oss? Energiförbrukning i Sverige ,2 TWh Medelpris = 277kr/MWh 38,3 miljarder kr Elnätsbolagens intäktsram miljarder kr 196 / 4 år = 49 miljarder / år 28% dyrare att hantera energin, jämfört med total energiförbrukning

4 De tre stora trenderna inom förnybar energi har en sak gemensamt; - Dom drivs av likström - hanteras av olika system och har egna omvandlare eftersom elnätet drivs av växelström Ferroamp teknologin samordnar och effektiviserar detta!

5 Smart elmätare med strömutjämning Flytta energi - skydda huvudsäkring och minska nätavgiften 80A 80A 63A 63A 35A Fas 1 2 3

6 ACE in action

7 EnergyHub Portal

8 EnergyHub grundtopologi Portal SSO Solar String Optimizers Elmätare och huvudsäkringar Växelström AC 760 V nanogrid Grid ESO Energy Storage Optimizers ACE teknik Problemfri Laddning Smart and Kraftfull likströmsbaserad elbilsladdning Batterimoduler med BMS

9 Solel, energilagring och asymmetrisk energimatning

10 EnergyHub topologi Portal SSO Solar String Optimizers Solenergi med individuell strängoptimering Elmätare och huvudsäkringar Växelström 760 V nanogrid Mikronät med likström Avsäkrat och frikopplat från växelström Dela på solpaneler, laster och batterier Grid Smart och kraftfull likströmsladdning ESO Energy Storage Optimizers Fasbalansering Batterer med BMS Problemfri elbilsladdning Batterier med olika ålder, storlek och kemi kan samexistera I ett system med kompletterande egenskaper

11 EnergyHub mikronät AC grid nanogrid AC grid

12 EnergyHub mikronät PowerShare AC grid nanogrid AC grid

13 Produkterna Ett modulärt system från kw till MW 14 kw > 14kW Likströmsomvandlare För solceller batterier och snabbladdning EnergyHub Bidrektionell omvandlare Smart mätare Små eller stora system Molnbaserad energidata Rapport, analys, simulering och beslutstöd Modulärt skalbart energilager Integrerat övervakningssystem

14 Solel 1.0. Vad menar vi med det? Solel Generella förutsättningar Många soltimmar hög instrålning God korrelation; produktion konsumtion Högt elpris Stödmodeller från politiska beslut Fungerar när solen skiner Oberoende Möjliggörande Från dyrt och exklusivt till billigast Solel 1.0 i Sverige Inte fantastiskt men ganska bra Begränsande faktor i Norden Relativt lågt Mycket bra i Norden Fungerar när solen skiner Oberoende Möjliggörande Samma, men med mer tålamod Motor = Solpaneler Installation = Chassi Växelriktare = Hjul

15 Solel 2.0. Vad menar vi med det? Solel 2.0 Samma Solelproduktion som Solel 1.0 Styrning och kontroll med effektfokus Möjlighet till billigare installation Förstärkning av fastighetens elsystem Aktiv del av elsystemet utanför mätaren Förändringsbar - flexibilitet och framtidssäker Arbeta dygnet runt, hela året Mätsystem = GPS kwh + kw Motor = Solpaneler Installation = Chassi Växelriktare = Hjul Likströmsnät = Styrleder och ratt

16 EI broschyr om Efterfrågeflexibilitet Ladda ner broschyr här En outnyttjad potential Kunskapen och intresset lågt Information Stöd Direktiv till nätägare Incitament för effektsmart användning Hinder och barriärer i regler och lagar måste bort Effektanv in i Energideklaration Effekt är och kommer bli viktigt!

17 Sänka huvudsäkring i mindre fastigheter? kr kr kr Vattenfall 2017

18 ROI verktyg Bara Solel Med Ehub -> 50A Med Ehub -> 35A Med Ehub -> 25A Energi kr kr kr kr Säkringsoptimering 0 kr 6 125kr kr kr Återbetalningstid 13 år 10 år 8,3 år 7,5 år Bara ett exempel: Nätavgifter varierar med nätbolag

19 Öbo Fastighets EKG Källa: elinstallatören

20 LE Lundberg Fas 1; mätning i 4 utvalda fastigheter i Nov-Jan 100 % av utfallet visade på lönsamhet 1-4 års återbetalning Fas 2; EnergyHub i 30 fastigheter i första utrullning Vidare utredning om nätavtal och kartläggning av huvudsäkringar Fas 3; Individbaserad analys för solel/energilager/laddinfrastruktur

21 Nybyggnation: dela solel, batterier och laster Kvarnbacken Norrköping

22 Energistacken Göteborg Uppgradering av miljonprogrammet 120kW BIPV tunnfilm paneler hela fasaden och på tak Traditionell lösning: 10 växelriktare Vår lösning: 12 distribuerade SSO Före till ett nanogrid En central EnergyHub XL dimensionerad för 48 kw toppeffekt Kostnadseffektiv installation Tak Efter BIPV Tunnfilm Pågående installation

23 Kund case: Eksta Bostads AB PowerShare idag Plannerad utbyggnad

24 Från WSP rapport

25 Uppsala Science Park (Vasakronan) Idag exporteras solel från 3 byggnader medan en byggnad köper el för kylanläggning med dyra effektavgifter Ny kylanläggning skall drivas av 200kW Solel Likströmsnät används för energi/effektutjämning Byggnader delar på solel energilager och lastprofiler Upp till 112kW effektflöden Energilager för buffert

26 Energilager välbeprövad funktion men en ny applikation

27 EnergyHub topologi Skalbart och föränderligt energilager ESO Energy Storage Optimizers 760 V nanogrid 12 kw 6 kw 24 kw Li-ion NiMH Saltwater Flow batteries Kombinera lager med olika storlek, ålder och teknologi

28 Investeringsstöd för batterier i Sverige Privatpersoner Alla; inklusive företag

29 Vattenfall erbjuder solel, lager och energi/effektkontroll som tjänst 160 kw Solel 100 kwh Energilager Reservkraft Laddinfrastruktur Övervakning Optimering Uppgraderingar Kompetenshöjning - Visualisering Kultur och kompetenscenter Askersund

30 Storlek och kostnad Energilager Utnyttja tidsvariationer Frekvenskontroll Balanskraft Energi kwh Egenanvändning av solel Spänningskontroll Kapacitets reserv Skydda huvudsäkringar Långvarig energilagring Effekt kw Förskjuta nätkostnader Reservkraft kwh/m2 Reducera effekttariffer Fördelar

31 BRF VIVA - Riksbyggen kw solel - Nanogrid Bussbatteri second life Framtida likströmslaster Elbilsladdning Fläktar Luftkonditionering Pumpar

32 Vulcan, Oslo - Fortum Fortum bryter ny mark och erbjuder effektnytta i driftavtal Garanterad maxeffekt från laddinfrastruktur Ladda batteri vid lågt effektbehov, ladda ur vid max effekt ACE Strömutjämning Dynamisk laddstyrning Framtida tillägg Öka lagerkapacitet efter behov Snabbladdning via likström Drive-opens-an-innovative-charging-facility-for-electricvehicles-in-Oslo-Norway.aspx

33 Undvik effekttoppar Snabbladdning Använd energi från tre källor med effektkontroll Solpaneler Energilager Elnät 760 V nanogrid In cooperation with

34 EnergyHub för effektiv laddning Ingen integrering EnergyHub ACE balanserar fasobalans och/eller matar in energi från energilager vid effekttoppar. Enkel integrering (Modbus) Effektstyrning, effektvakt och laddning baserat på strömmande data fr servis Avancerad integrering (API MQTT, SSH ) Dynamisk laddstyrning baserad på energilager och momentant effektstatus. Ladda vid solel överproduktion och smart effektoptimering Premium integrering (API MQTT, SSH ) Effekt och energismart laddning från växelström eller likström. Elbilpool en resurs för fastighet och elnät via V2G Vehicle to grid/home protokoll.

35 Elektrifiering av transporter i tätort Förbered för effektiv laddning på varje lastkaj Håll reda på varje lastbils laddstatus och behov Läs mer om Fuso ecanter

36 Solel och likström i Lantbruket Likströmsnät samlar all energi i ett system Strömutjämning Elnätstöd i svaga noder Långa kabeldragningar Ett gemensamt energilager Integrerad vindkraft Likströmslaster Framtida ö-drift Integration stirling generatorer med pellets, biogas

37 Uppsala Science Park (Vasakronan) Idag exporteras solel från 3 byggnader medan en byggnad köper el för kylanläggning med dyra effektavgifter Ny kylanläggning skall drivas av 200kW Solel Likströmsnät används för energi/effektutjämning Byggnader delar på solel energilager och lastprofiler Upp till 112kW effektflöden Energilager för buffert

38

39

40 Koppla ihop byggnader med likströmsnät Dela solel, lastprofiler och energilager Gemensamt lager EnergyHub teknik möjliggör. Nyttan självklar. Tillämplighet utreds.

41

42 Från WSP rapport

43 Från WSP rapport

44 Ihus Vaksala EKE En solanläggning för tre byggnader Mäta Analysera Kombinera med likströmsnät Solel Energilager Lastbalansering Solel, energilager och lastbalansering via likströmsnät

45 Upplands energi Sust Stuns energi Utvecklingsprojekt med Nibe, Ngenic, Chargestorm Optimera energi & effekt i fastigheter med smart systemintegration Solel, lager, smart värmereglering och effektiv elbilsladdning

46 Lägre installationskostnad Nya möjligheter Nätanslutning kr (17%)* 800 m 32 kw Solel *95 mm 2 kabel istället för 50 mm 2 blir kr billigare. = 17% av projektkostnaden.

47 Möjliggör nya affärsmodeller där prosumenter kan leverera värde till energiföretagen Distribuerad Energi/effekt resurs Solel Energilager Laststyrning Reaktiv effekt Elhandlare Ny Energitjänsteaktör LSO TSO Transmission System Operator DSO Distribution System Operator

48 EnergyHub box diagram V PV panels strings PV panels strings V Old New coexist Different techn Battery string + BMS Battery string + BMS SSO 6 kw mppt mppt ESO 6 kw Stackable ACE function Load mgmt Smart Meter 380 V Loads 24 V Loads 48 V Loads AC 760 V (+/- 380) PLC (Communication) AC loads EV 6 kw Chrg cntrl RPM Burn RPM Burn RPM Burn Grid Electric Vehicle Wind generator Bio generator Re generation Fuel Cells Electrolyzer H2 Storage

49 Generationsskifte Energi är nästa stora teknikboom?

50 Tack! Mats Karlström